OSI/RM简介

OSI(Open System Interconnection)，全称OSI/RM(Open System Interconnection Reference Model)，意为开放系统互联参考模型。这个模型把网络通信的工作分为7层，它们由低到高分别是物理层(Physical Layer)，数据链路层(Data Link Layer)，网络层(Network Layer)，传输层(Transport Layer)，会话层(Session Layer)，表示层(Presentation Layer)和应用层(Application Layer)。Physical Layer到Network Layer为OSI/RM的低三层，负责创建网络通信连接的链路；Transport Layer到Application Layer为OSI/RM的高四层，具体负责端到端的数据通信。

       OSI标准制定过程中采用的方法是将整个庞大而复杂的问题划分为若干个容易处理的小问题，这就是分层体系的结构办法。在OSI中，采用了三级抽象，即体系结构，服务定义，协议规格说明。

应用层     (Application Layer)

表示层     (Presentation Layer)

会话层     (Session Layer)

传输层     (Transport Layer)

网络层     (Network Layer)

数据链路层 (Data Link Layer)

物理层     (Physical Layer)

图1        OSI模型

OSI指出了：

1、  网络设备之间如何联系，使用不同协议的设备如何通信。

2、  网络设备如何获知何时传输或不传输数据。

3、  如何安排、连接物理网络设备。

4、  确保网络设备被正确接收的方法。

5、  网络设备如何维持数据流的恒定速率。

6、  电子数据在网络介质上如何表示。

OSI的七层结构:

第一层：物理层(Physical Layer)

       用以建立、维护和拆除物理链路连接，提供比特流服务。包含：数据传输介质（电线电缆、光纤、无线电波和微波），网络插头，网络拓扑结构，信令与编码方法，数据传输设备，网络接口，信令出错检验。

       主要功能：为数据端设备提供传送数据的通路。传输数据。

主要设备：中继器、集线器。

第二层：数据链路层(Data Link Layer)

       建立相邻结点之间的数据链路，通过差错控制提供数据帧(Frame)在信道上无差错的传输。

       Frame包含着由地址和控制信息组成的域：帧的起始点(SOF)，发送帧的设备的地址（源地址），接收帧的设备的地址（目标地址），管理或通信控制的信息，数据，差错检验信息，报尾（或称帧的末端）标示符。

       数据链路层包含两个重要的子层：逻辑链接控制(Logic Link Control, LLC)和介质访问控制(Media Access Control, MAC)。LLC可对两个结点间的通信链接进行初始化，并防止链接的中断，从而确保了可靠的通信。MAC检验包含在每一帧中的地址信息。

作用包括：物理地址寻址、数据的成帧、流量控制、数据的检错、重发等。

       主要功能：

1、  链路连接的建立，拆除，分离。

2、  帧定界和帧同步。

3、  顺序控制。

4、  差错检测和恢复。

       主要设备：二层交换机、网桥。

第三层：网络层(Network Layer)

       任务是选择合适的网间路由和交换结点，确保数据及时传送。网络层将帧组成数据包，包中封装有网络层包头，其中含有逻辑地址信息——源站点和目的站点地址的网络地址。

       协议：IP,IPX,RIP,OSPF等。

       主要功能：

1、  路由选择和中继。

2、  激活、终止网络连接。

3、  在一条数据链路上复用多条网络连接，多采用分时复用技术。

4、  差错检测与恢复。

5、  排序、流量控制。

6、  服务选择。

7、  网络管理。

主要设备：路由器。

第四层：传输层(Transport Layer)

       Transport Layer的数据单元称作数据包(packets)。但是，具体协议又有具体名称。TCP的packets称为段(segments)。UDP的packets称为数据报(datagrams)。Transport Layer负责获取全部信息，因此，必须跟踪数据单元碎片、乱序到达的数据包和其它在传输过程中可能发生的危险。

       协议：TCP,UDP,SPX等。

第五层是会话层(Session Layer)

第六层是表示层(Presentation Layer)

第七层是应用层(Application Layer)

       协议：Telnet,FTP,HTTP,SNMP等。

表1        OSI/RM七层功能

层	功能
物理层（第1层）	提供传输介质（如电缆）
	将数据转换为与传输介质相应的传输信号
	在传输介质中发送信号
	包括网络的物理布局
	监视传输错误
	确定数据信号传输的电压级并同步传输
	确定信号类型是数字信号还是模拟信号
数据链路层（第2层）	使用网络适当的格式构造数据帧
	创建CRC信息
	使用CRC信息检查错误
	如果出现错误就重新传输数据
	初始化通信链接，并且为了结点到结点的可能性，要保证链接不被中断
	检验设备地址
	确认接收到了帧
网络层（第3层）	确定路由包的网络路径
	帮助减少网络阻塞
	建立虚拟电路
	将帧路由到其他网络，在需要时对包的传输进行重新排序
	在协议间转化
传输层（第4层）	确保结点与结点间包传输的可能性
	确保数据发送和接收时顺序相同
	当包接收到后，给出确认信息
	监控包传输错误，再发坏了的包
	将大的数据单元分割成小的单元，对于采用不同协议的网络，需要在接受端重新构造这些单元
会话层（第5层）	初始化通信链接
	确保通信链接受到维护
	确定在各个点上，要哪个结点及时传输数据。例如，哪一个结点首先传输
	通信会话结束后，断开链接
	转换结点地址
表示层（第6层）	将数据转换为接收结点理解的格式，如从EBCDIC转换为ASCII
	执行数据加密
	执行数据压缩
应用层（第7层）	使得可以共享远程驱动器
	使得可以共享远程打印机
	处理电子邮件消息
	提供文件传输服务
	提供文件管理服务
	提供终端仿真服务